JP2022025887A - ガス検出装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エアベースの補正をより適切に行うことができるガス検出装置及びその制御方法を提供する。【解決手段】ガス検出装置１は、接触燃焼式ガスセンサ３１に付着した被検対象ガスが燃焼する温度まで接触燃焼式ガスセンサ３１を昇温させる第１の駆動電圧を印加すると共に、接触燃焼式ガスセンサ３１に付着した被検対象ガスが燃焼しない温度範囲で接触燃焼式ガスセンサ３１を昇温させる第２の駆動電圧を印加し、エアベース補正部１３は、第１の駆動電圧が印加されているときのセンサ部３０の出力と、第２の駆動電圧が印加されているときのセンサ部３０の出力とに基づいて、エアベースを補正する。【選択図】図１

Description

本発明は、ガス検出装置及びその制御方法に関する。

従来、触媒に付着した可燃性ガスの燃焼により発生した燃焼熱によって出力が変化する接触燃焼式ガスセンサが提案されている（特許文献１参照）。接触燃焼式ガスセンサは、可燃性ガスを燃焼させる触媒を発熱体上に被膜した検知素子と、可燃性ガスに対して不感となる材料を被膜した補償素子とで構成されている。検知素子及び補償素子は、２つの固定抵抗とともにブリッジ回路が組まれて使用される。可燃性ガスのない空気中においてブリッジ回路は平衡状態となる。一方、可燃性ガスを含む空気中においては、検知素子上のみで接触燃焼による温度上昇が生じて抵抗値が上昇する。これにより、ブリッジ間に電位差が生じる。このような電位差は出力として制御部に検知され、制御部において可燃性ガスの濃度が求められる。

特開２０１９－０１５６８８号公報

上記のような接触燃焼式ガスセンサを備えるガス検出装置において、可燃性ガスのない空気中の出力を一般にエアベースと呼んでいる。このようなエアベースは、経年変化に伴う被毒物質や水分吸着等の影響により検知素子と補償素子との平衡が崩れることに起因して変動してしまう。エアベースがマイナス方向（被検対象ガス（可燃性ガス）の濃度がマイナスとなってしまう方向）に変動した場合には明らかなエアベースの変動であると判断できるため補正することができる。しかし、エアベースがプラス方向に変動した場合には、被検対象ガスの発生に伴う出力か、エアベース変動による出力かを判断できないため、補正を行うことはできない。

本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、エアベースの補正をより適切に行うことができるガス検出装置及びその制御方法を提供することにある。

本発明のガス検出装置は、触媒に付着した被検対象ガスの燃焼により発生した燃焼熱によって出力が変化する接触燃焼式ガスセンサを有したセンサ部と、前記接触燃焼式ガスセンサに対して所定間隔で駆動電圧を印加する駆動電圧印加手段と、前記駆動電圧印加手段により駆動電圧が印加されているタイミングにおいて、前記センサ部からの出力によって警報を発するかを判断する警報判断手段と、前記センサ部の出力に基づいてエアベース補正を行うエアベース補正手段と、を備え、前記駆動電圧印加手段は、前記接触燃焼式ガスセンサに付着した被検対象ガスが燃焼する温度まで前記接触燃焼式ガスセンサを昇温させる第１の駆動電圧を印加する第１の駆動電圧印加手段と、前記接触燃焼式ガスセンサに付着した被検対象ガスが燃焼しない温度範囲で前記接触燃焼式ガスセンサを昇温させる第２の駆動電圧を印加する第２の駆動電圧印加手段とを有し、前記エアベース補正手段は、前記第１の駆動電圧印加手段により第１の駆動電圧が印加されているときの前記センサ部の出力と、前記第２の駆動電圧印加手段により第２の駆動電圧が印加されているときの前記センサ部の出力とに基づいて、エアベースを補正する。

また、本発明のガス検出装置の制御方法は、触媒に付着した被検対象ガスの燃焼により発生した燃焼熱によって出力が変化する接触燃焼式ガスセンサに対して所定間隔で駆動電圧を印加する駆動電圧印加工程と、前記駆動電圧印加工程において駆動電圧が印加されているタイミングに、前記接触燃焼式ガスセンサを有したセンサ部からの出力によって警報を発するかを判断する警報判断工程と、前記センサ部の出力に基づいてエアベース補正を行うエアベース補正工程と、を備え、前記駆動電圧印加工程では、前記接触燃焼式ガスセンサに付着した被検対象ガスが燃焼する温度まで前記接触燃焼式ガスセンサを昇温させる第１の駆動電圧を印加する第１の駆動電圧印加工程と、前記接触燃焼式ガスセンサに付着した被検対象ガスが燃焼しない温度範囲で前記接触燃焼式ガスセンサを昇温させる第２の駆動電圧を印加する第２の駆動電圧印加工程とを有し、前記エアベース補正工程では、前記第１の駆動電圧印加工程において第１の駆動電圧が印加されているときの前記センサ部の出力と、前記第２の駆動電圧印加工程において第２の駆動電圧が印加されているときの前記センサ部の出力とに基づいて、エアベースを補正する。

本発明によれば、エアベースの補正をより適切に行うことができるガス検出装置及びその制御方法を提供することができる。

本発明の実施形態に係るガス検出装置を示す構成図である。 図１に示した接触燃焼式ガスセンサの詳細を示す一部構成図であり、検出素子Ｒｓを示している。 図１に示した接触燃焼式ガスセンサの詳細を示す一部構成図であり、補償素子Ｒｒを示している。 第１の駆動電圧と第２の駆動電圧とを示すタイミングチャートである。 制御部によるガス濃度の判定に関する記憶内容を示すグラフである。 エアベースの変動の様子を示すグラフである。 駆動電圧とセンサ出力との相関を示す第１のグラフである。 駆動電圧とセンサ出力との相関を示す第２のグラフである。 駆動電圧と、センサ出力からエアベースを差し引いた値との相関を示すグラフである。 センサ出力の一例を示すグラフである。 エアベース補正の一例を示すグラフである。 センサ出力の他の例を示すグラフである。 本実施形態に係るガス検出装置の制御方法の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用されていることはいうまでもない。

図１は、本発明の実施形態に係るガス検出装置を示す構成図である。図１に示すように、ガス検出装置１は、所定濃度以上の被検出対象となる可燃性ガス（被検対象ガス）が検出された場合に警報を出力するものであって、制御部１０と、センサ駆動回路（駆動電圧印加手段，第１の駆動電圧印加手段，第２の駆動電圧印加手段）２０と、接触燃焼式ガスセンサ３１を有したセンサ部３０と、警報部４０とを備えている。

制御部１０は、センサ部３０の駆動制御、及び、被検対象ガスの濃度算出等を行うものであって、例えばＭＰＵ（Microprocessor Unit）により構成されている。この制御部１０は、信号出力部（駆動電圧印加手段）１１、警報判断部（警報判断手段）１２、及びエアベース補正部（エアベース補正手段）１３を備えている。

信号出力部１１は、センサ駆動回路２０に所定間隔で駆動信号を出力するものである。具体的に信号出力部１１は、第１の所定間隔で第１の駆動信号を出力する第１の信号出力部（第１の駆動電圧印加手段）１１ａと、第２の所定間隔で第２の駆動信号を出力する第２の信号出力部（第２の駆動電圧印加手段）１１ｂとを備えている。第１の駆動信号と第２の駆動信号とは出力されるタイミングが異なっている。なお、後述する図４に示すように、本実施形態において第１の所定間隔は第２の所定間隔よりも短くなっているが、特にこれに限らず、第２の所定間隔の方が短くてもよいし、第１の所定間隔と第２の所定間隔とが同じであってもよい。

警報判断部１２は、センサ部３０から出力電圧の情報（センサ出力）を取得し、取得した出力電圧に基づいて警報を発するか否かを判断するものである。警報部４０は、警報判断部１２により警報を発すると判断された場合、警報を発するものである。この警報部４０は、ブザーやスピーカ等の音声出力部と、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の表示部とから構成されている。

センサ駆動回路２０は、信号出力部１１からの信号に応じて、センサ部３０に駆動電圧を印加させるものである。具体的にセンサ駆動回路２０は、例えば第１の信号出力部１１ａから第１の駆動信号を入力した場合、第１の駆動信号がオンとなるタイミングにおいて接触燃焼式ガスセンサ３１に対して第１の駆動電圧を印加する。第１の駆動電圧が印加されると、接触燃焼式ガスセンサ３１は被検対象ガスが燃焼する温度に昇温して触媒層（後述の符号３１ｓ）に付着した被検対象ガスを燃焼させることとなる。一方、センサ駆動回路２０は、第２の信号出力部１１ｂから第２の駆動信号を入力した場合、第２の駆動信号がオンとなるタイミングにおいて接触燃焼式ガスセンサ３１に対して第２の駆動電圧を印加する。第２の駆動電圧が印加されると、接触燃焼式ガスセンサ３１は被検対象ガスが燃焼しない温度範囲で接触燃焼式ガスセンサ３１を昇温させることとなる。

センサ部３０は、接触燃焼式ガスセンサ３１、計装アンプ３２、及びＡ／Ｄ変換器３３等を有している。接触燃焼式ガスセンサ３１は、補償素子Ｒｒ、検出素子Ｒｓ及び固定抵抗Ｒ１，Ｒ２を有し、これらによりブリッジ回路を構成している。具体的に固定抵抗Ｒ１は、一端がセンサ駆動回路２０側に接続され、他端が接続点Ｂにつながっている。固定抵抗Ｒ２は、固定抵抗Ｒ１と直列接続され、一端が接続点Ｂに接続され、他端がグランド接続されている。補償素子Ｒｒは、一端がセンサ駆動回路２０側につながっており、他端が接続点Ａに接続されている。検出素子Ｒｓは、補償素子Ｒｒと直列接続され、一端が接続点Ａにつながっており、他端がグランド接続されている。

図２及び図３は、図１に示した接触燃焼式ガスセンサ３１の詳細を示す一部構成図であり、図２は検出素子Ｒｓを示し、図３は補償素子Ｒｒを示している。図２及び図３に示すように、検出素子Ｒｓ及び補償素子Ｒｒは、半導体製造プロセス技術を用いて製造されている。検出素子Ｒｓ及び補償素子Ｒｒは、シリコンウェハ３１ａ上に、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、及び酸化ハフニウム膜等からなる絶縁膜３１ｂが形成されており、絶縁膜３１ｂ上に白金からなる抵抗体３１ｃが形成されている。

検出素子Ｒｓは、抵抗体３１ｃを触媒層３１ｓで包んで構成されている。触媒層３１ｓは、例えばパラジウムを担持したアルミナからなるＰｄ／Ａｌ_２Ｏ_３によって構成されている。検出素子Ｒｓの抵抗体３１ｃは一端側が図１に示した接続点Ａにつながっており、他端側がグランド接続されている。

また、補償素子Ｒｒは、抵抗体３１ｃをアルミナ層３１ｒで包んで構成されている。補償素子Ｒｒの抵抗体３１ｃは一端側がセンサ駆動回路２０に接続され、他端側が図１に示した接続点Ａにつながっている。

さらに、シリコンウェハ３１ａは、検出素子Ｒｓ及び補償素子Ｒｒに対応する位置に、表面から異方性エッチングによって凹部３１ｆが形成されている。センサ部３０は、これらの凹部３１ｆによって熱容量が小さくなっている。

再度、図１を参照する。計装アンプ３２は、非反転入力端子と反転入力端子に入力する電圧の差を増幅するものである。この計装アンプ３２は、非反転入力端子が接続点Ａにつながっており、反転入力端子が接続点Ｂにつながっている。このため、計装アンプ３２は、接続点Ａと接続点Ｂとの電圧差を増幅することとなる。また、計装アンプ３２には、可変抵抗Ｒ３が接続されている。可変抵抗Ｒ３はオフセット調整するためのものである。Ａ／Ｄ変換器３３は、計装アンプ３２から出力されたアナログの電圧を入力し、Ａ／Ｄ変換したうえで制御部１０に出力するものである。

なお、本実施形態では図２に示すように、接触燃焼式ガスセンサ３１が半導体製造プロセス技術を用いて製造されているが、特にこれに限られるものではない。また、センサ部３０は、計装アンプ３２、Ａ／Ｄ変換器３３、及び可変抵抗Ｒ３等を有しているが、特にこれに限らず、いずれかの構成を省略して、又は他の構成を追加して形成されていてもよい。

図４は、第１の駆動電圧と第２の駆動電圧とを示すタイミングチャートである。図４に示すように、第１の駆動電圧Ｖ１は、第１の所定間隔Ｔ１で接触燃焼式ガスセンサ３１に印加される。この印加タイミングにおいて、周囲に被検対象ガスが存在すると、被検対象ガスが検出素子Ｒｓにおいて燃焼して抵抗値の変化からブリッジ回路のバランスが崩れる。特に、抵抗値の変化量は周囲に存在する被検対象ガスの濃度に依存する。よって、被検対象ガスの濃度に応じた出力がセンサ部３０から得られることとなり、警報判断部１２は、得られた出力に基づいて警報すべきか否かを判断することとなる。

一方、第２の駆動電圧Ｖ２は、第２の所定間隔Ｔ２で接触燃焼式ガスセンサ３１に印加される。この印加タイミングにおいて、周囲に被検対象ガスが存在していたとしても、被検対象ガスが検出素子Ｒｓにおいて燃焼しない。このため、被検対象ガスの濃度に応じた抵抗値の変化はないこととなる。よって、警報判断部１２は、第２の駆動電圧Ｖ２の印加タイミングにおいて得られた出力に基づいて、警報判断しないこととなる。

図５は、制御部１０によるガス濃度の判定に関する記憶内容を示すグラフである。制御部１０は、図５に示すようなグラフに相当するデータを記憶している。制御部１０は、第１の駆動電圧Ｖ１をセンサ部３０に印加して得られた出力から後述の図７に示すエアベースを差し引く。制御部１０は、差し引いた値が例えば２ｍＶであるときに被検対象ガス（例えばメタン）の濃度を１０００ｐｐｍと判断する。また、制御部１０は上記差し引いた値が４ｍＶであるときに被検対象ガスの濃度を２０００ｐｐｍと判断し、上記差し引いた値が６ｍＶであるときに被検対象ガスの濃度を３０００ｐｐｍと判断する。同様に、制御部１０は上記差し引いた値が８ｍＶであるときに被検対象ガスの濃度を４０００ｐｐｍと判断し、上記差し引いた値が１０ｍＶであるときに被検対象ガスの濃度を５０００ｐｐｍと判断する。警報判断部１２は、例えば３０００ｐｐｍ以上の被検対象ガスを検知した場合に、警報すべきと判断する。

図６は、エアベースの変動の様子を示すグラフである。接触燃焼式ガスセンサ３１は、使用環境によって、触媒層３１ｓの表面に吸着水やカーボン等の吸着物が堆積する。これらの吸着物は第１の駆動電圧Ｖ１を印加したときの駆動温度である約４００℃に加熱しても脱離しないものがあるため、脱離しきれない吸着物が堆積することでエアベースが変動してしまう。エアベースが変動してしまうと、警報が頻繁に発せられる等の問題が生じることがあることから補正を行うことが必要である。

ここで、エアベースが図６に示すマイナス方向（被検対象ガス（可燃性ガス）の濃度がマイナスとなってしまう方向）に変動した場合には明らかなエアベースの変動であると判断できるため補正することができる。しかし、エアベースが図６に示すプラス方向に変動した場合には、被検対象ガスの発生に伴う出力か、エアベース変動による出力かを判断できないため、補正を行うことはできない。

再度図１を参照する。エアベース補正部１３は、センサ部３０の出力に基づいてエアベース補正を行うものである。本実施形態においてエアベース補正部１３は、第１の駆動電圧Ｖ１が印加されているときのセンサ部３０の出力と、第２の駆動電圧Ｖ２が印加されているときのセンサ部３０の出力との双方に基づいて、エアベースを補正する。

次に、図７～図１２を参照して、本実施形態に係るエアベース補正部１３の詳細を説明する。

図７は、駆動電圧とセンサ出力との相関を示す第１のグラフである。図７に示すように、被検対象ガスが周囲に存在しない場合、第２の駆動電圧Ｖ２（例えば１．６Ｖ、以下同じ）が印加されたときのセンサ出力は－１０ｍＶ～５ｍＶに収まっている。また、被検対象ガスが周囲に存在しない場合、第１の駆動電圧Ｖ１（例えば２．４Ｖ、以下同じ）が印加されたときのセンサ出力は－２０ｍＶ～－５ｍＶに収まっている。特に、第１の駆動電圧Ｖ１が印加されたときのセンサ出力はエアベースとして制御部１０に記憶されている。なお、図７においてそれぞれセンサ出力が異なっている理由は固体差によるものである。

図８は、駆動電圧とセンサ出力との相関を示す第２のグラフである。例えば周囲の被検対象ガスの濃度が３０００ｐｐｍである場合、図７と同様に、第２の駆動電圧Ｖ２が印加されたときのセンサ出力は－１０ｍＶ～５ｍＶに収まる。これに対して、第１の駆動電圧Ｖ１が印加されたときのセンサ出力は、検出素子Ｒｓの抵抗値が被検対象ガスの燃焼によって変動することから、－１５ｍＶ～１０ｍＶの範囲に変化する。

図９は、駆動電圧と、センサ出力からエアベースを差し引いた値との相関を示すグラフである。図９に示すように、制御部１０は、例えば図８に示した第１の駆動電圧Ｖ１の印加時のセンサ出力から、図７に示したエアベースを差し引く。図９に示すように、各センサによっては個体差があるものの第１の駆動電圧Ｖ１の印加時において、差し引いた値は概ね６ｍＶとなる。一方、第２の駆動電圧Ｖ２の印加時には、差し引いた値が０ｍＶとなっており、センサ出力がエアベースと同じとなっていることがわかる。

ここで、本実施形態において図１に示すエアベース補正部１３は、第１の駆動電圧Ｖ１が印加されているときのセンサ部３０の出力と、第２の駆動電圧Ｖ２が印加されているときのセンサ部３０の出力との双方が被検対象ガスの濃度が高くなる方向に同程度（例えば両者の差が１０％以内）変動している場合、エアベースを補正する。

図１０は、センサ出力の一例を示すグラフであり、図１１は、エアベース補正の一例を示すグラフである。図１０に示すように、例えば第１の駆動電圧Ｖ１において約５ｍＶ高い出力が得られ、且つ、第２の駆動電圧Ｖ２においても約５ｍＶ高い出力が得られたとする（丸印参照）。ここで、第１の駆動電圧Ｖ１のセンサ出力だけで判断した場合には、エアベースの変動か周囲に被検対象ガスが存在したのか分からないが、第２の駆動電圧Ｖ２のセンサ出力についても約５ｍＶ変動していることから、エアベースの変動であると判断することができる。そこで、本実施形態に係るエアベース補正部１３は、図１１に示すように、予め記憶されているエアベースを例えば平行移動するようにして補正する。これにより、適切にエアベース補正を行うことができる。

また、図示を省略するが、エアベース補正部１３は、第１の駆動電圧Ｖ１が印加されているときのセンサ出力、及び、第２の駆動電圧Ｖ２が印加されているときのセンサ出力の少なくとも一方が、被検対象ガスの濃度が低くなる方向に変動している場合、エアベースを補正する。

ここで、センサ出力が高くなる場合には、エアベースが変動した場合と被検対象ガスが周囲に存在する場合との２つが考えられるが、センサ出力が低くなる場合は、エアベース変動であると判断できる。よって、エアベース補正部１３は、上記センサ出力の少なくとも一方が、被検対象ガスの濃度が低くなる方向に変動している場合、エアベースを補正することで、適切にエアベース補正を行うことができる。

図１２は、センサ出力の他の例を示すグラフである。図１２に示すように、例えば第１の駆動電圧Ｖ１においてエアベースよりも約５ｍＶ高い出力が得られ、且つ、第２の駆動電圧Ｖ２においてエアベースと同程度の出力が得られたとする。この場合、図１２の破線に示すように、エアベースについては変動しておらず、周囲に被検対象ガスが存在していると判断できる。よって、エアベース補正部１３は、図１２に示すような場合においてエアベースを補正しないこととなる。さらに、エアベースが適切であり、第１の駆動電圧Ｖ１の印加時に高い出力が得られていることから、警報判断部１２は、第１の駆動電圧Ｖ１が印加されているときのセンサ出力に基づいて、警報を発するかを判断することとなる。

次に、本実施形態に係るガス検出装置１の制御方法を説明する。図１３は、本実施形態に係るガス検出装置１の制御方法の一例を示すフローチャートである。なお、図１３に示す処理はガス検出装置１の電源がオフされるまで、繰り返し実行される。

図１３に示すように、ガス検出装置１の制御部１０は、まず、第２の駆動電圧Ｖ２の印加タイミングであるか、すなわち第２の所定間隔Ｔ２のタイミングであるかを判断する（Ｓ１）。現在が第２の駆動電圧Ｖ２の印加タイミングである場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、第２の信号出力部１１ｂは、第２の駆動信号を出力する（Ｓ２）。これにより、センサ部３０から出力が得られ、制御部１０は、センサ出力を記憶する（Ｓ３）。次いで、エアベース補正部１３は、ステップＳ３において得られたセンサ出力が前回のセンサ出力に対して低下しているかを判断する（Ｓ４）。

センサ出力が低下していない場合（Ｓ４：ＮＯ）、処理はステップＳ１に移行する。一方、センサ出力が低下した場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、エアベース補正部１３は、エアベースを補正する（Ｓ５）。その後、処理はステップＳ１に移行する。

ところで、現在が第２の駆動電圧Ｖ２の印加タイミングでない場合（Ｓ１：ＮＯ）、制御部１０は、第１の駆動電圧Ｖ１の印加タイミングであるか、すなわち第１の所定間隔Ｔ１のタイミングであるかを判断する（Ｓ６）。現在が第１の駆動電圧Ｖ１の印加タイミングでない場合（Ｓ６：ＮＯ）、処理はステップＳ１に移行する。

現在が第１の駆動電圧Ｖ１の印加タイミングである場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、第１の信号出力部１１ａは、第１の駆動信号を出力する（Ｓ７）。これにより、センサ部３０から出力が得られる。

次に、エアベース補正部１３は、ステップＳ７の第１の駆動信号の出力時に得られたセンサ出力と、ステップＳ３において記憶されたセンサ出力とが同程度上昇しているか否かを判断する（Ｓ８）。センサ出力が同程度上昇している場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、エアベース補正部１３は、エアベースを補正する（Ｓ５）。その後、処理はステップＳ１に移行する。

センサ出力が同程度上昇していない場合（Ｓ８：ＮＯ）、警報判断部１２は、ステップＳ７の第１の駆動信号の出力時に得られたセンサ出力に基づいて、ガス濃度を判断する（Ｓ９）。次に、警報判断部１２は、ステップＳ９において判断されたガス濃度が所定濃度以上であるかを判断する（Ｓ１０）。

判断されたガス濃度が所定濃度以上である場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、警報部４０は警報を行う（Ｓ１１）。その後、図１３に示す処理は終了する。一方、判断されたガス濃度が所定濃度以上でない場合（Ｓ１０：ＮＯ）、警報が行われることなく、図１３に示す処理は終了する。

このようにして、本実施形態に係るガス検出装置１及びその制御方法によれば、第１の駆動電圧Ｖ１が印加されているときの出力と、第２の駆動電圧Ｖ２が印加されているときの出力とに基づいて、エアベースを補正するため、第２の駆動電圧Ｖ２が印加されているときの被検対象ガスが燃焼しない場合の出力を得ることができ、これを比較対象とすることで第１の駆動電圧Ｖ１が印加されているときの出力が、周囲に被検対象ガスが存在する場合の出力であるか、そうでない場合の出力であるかを判断することができ、これにより、エアベースの補正をより適切に行うことができる。

また、第１の駆動電圧Ｖ１が印加されているときの出力と、第２の駆動電圧Ｖ２が印加されているときの出力との双方が被検対象ガスの濃度が高くなる方向に同程度変動している場合、エアベースを補正する。このため、第１の駆動電圧Ｖ１が印加されているときの出力が変動しているものの、第２の駆動電圧Ｖ２が印加されているときの出力も同じように変動しているため、第１の駆動電圧Ｖ１が印加されているときの出力は、周囲に被検対象ガスがないときの出力であると判断できる。よって、適切にエアベース補正を行うことができる。

また、第１の駆動電圧Ｖ１が印加されているときの出力、及び、第２の駆動電圧Ｖ２が印加されているときの出力の少なくとも一方が、被検対象ガスの濃度が低くなる方向に変動している場合、エアベースを補正するため、周囲に被検対象ガスが存在しないときよりも更に濃度が低くなる方向に変動するときには、あり得ない出力であることから、エアベース補正を行うことで適切にエアベース補正を行うことができる。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。

例えば、本実施形態では、図２及び図３を参照して検出素子Ｒｓと補償素子Ｒｒとを説明したが、これに限らず、検出素子Ｒｓと補償素子Ｒｒとの構成は図２及び図３に示す構成に限られるものではない。また、接触燃焼式ガスセンサ３１のブリッジの組み方は図１に示すものに限らず、例えば検出素子Ｒｓと固定抵抗Ｒ１とが直列接続されると共に、補償素子Ｒｒと固定抵抗Ｒ２とが直列接続される構成であってもよい。

１ ：ガス検出装置
１１ ：信号出力部（駆動電圧印加手段）
１１ａ ：第１の信号出力部（第１の駆動電圧印加手段）
１１ｂ ：第２の信号出力部（第２の駆動電圧印加手段）
１２ ：警報判断部（警報判断手段）
１３ ：エアベース補正部（エアベース補正手段）
２０ ：センサ駆動回路（駆動電圧印加手段，第１の駆動電圧印加手段，第２の駆動電圧印加手段）
３０ ：センサ部
３１ ：接触燃焼式ガスセンサ
３２ ：計装アンプ
３３ ：Ａ／Ｄ変換器
４０ ：警報部
Ｒｒ ：補償素子
Ｒｓ ：検出素子
Ｔ１ ：第１の所定間隔
Ｔ２ ：第２の所定間隔
Ｖ１ ：第１の駆動電圧
Ｖ２ ：第２の駆動電圧

Claims (4)

1. 触媒に付着した被検対象ガスの燃焼により発生した燃焼熱によって出力が変化する接触燃焼式ガスセンサを有したセンサ部と、
   前記接触燃焼式ガスセンサに対して所定間隔で駆動電圧を印加する駆動電圧印加手段と、
   前記駆動電圧印加手段により駆動電圧が印加されているタイミングにおいて、前記センサ部からの出力によって警報を発するかを判断する警報判断手段と、
   前記センサ部の出力に基づいてエアベース補正を行うエアベース補正手段と、を備え、
   前記駆動電圧印加手段は、前記接触燃焼式ガスセンサに付着した被検対象ガスが燃焼する温度まで前記接触燃焼式ガスセンサを昇温させる第１の駆動電圧を印加する第１の駆動電圧印加手段と、前記接触燃焼式ガスセンサに付着した被検対象ガスが燃焼しない温度範囲で前記接触燃焼式ガスセンサを昇温させる第２の駆動電圧を印加する第２の駆動電圧印加手段とを有し、
   前記エアベース補正手段は、前記第１の駆動電圧印加手段により第１の駆動電圧が印加されているときの前記センサ部の出力と、前記第２の駆動電圧印加手段により第２の駆動電圧が印加されているときの前記センサ部の出力とに基づいて、エアベースを補正する
   ことを特徴とするガス検出装置。
2. 前記エアベース補正手段は、前記第１の駆動電圧印加手段により第１の駆動電圧が印加されているときの前記センサ部の出力と、前記第２の駆動電圧印加手段により第２の駆動電圧が印加されているときの前記センサ部の出力との双方が被検対象ガスの濃度が高くなる方向に同程度変動している場合、エアベースを補正する
   ことを特徴とする請求項１に記載のガス検出装置。
3. 前記エアベース補正手段は、前記第１の駆動電圧印加手段により第１の駆動電圧が印加されているときの前記センサ部の出力、及び、前記第２の駆動電圧印加手段により第２の駆動電圧が印加されているときの前記センサ部の出力の少なくとも一方が、被検対象ガスの濃度が低くなる方向に変動している場合、エアベースを補正する
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のガス検出装置。
4. 触媒に付着した被検対象ガスの燃焼により発生した燃焼熱によって出力が変化する接触燃焼式ガスセンサに対して所定間隔で駆動電圧を印加する駆動電圧印加工程と、
   前記駆動電圧印加工程において駆動電圧が印加されているタイミングに、前記接触燃焼式ガスセンサを有したセンサ部からの出力によって警報を発するかを判断する警報判断工程と、
   前記センサ部の出力に基づいてエアベース補正を行うエアベース補正工程と、を備え、
   前記駆動電圧印加工程では、前記接触燃焼式ガスセンサに付着した被検対象ガスが燃焼する温度まで前記接触燃焼式ガスセンサを昇温させる第１の駆動電圧を印加する第１の駆動電圧印加工程と、前記接触燃焼式ガスセンサに付着した被検対象ガスが燃焼しない温度範囲で前記接触燃焼式ガスセンサを昇温させる第２の駆動電圧を印加する第２の駆動電圧印加工程とを有し、
   前記エアベース補正工程では、前記第１の駆動電圧印加工程において第１の駆動電圧が印加されているときの前記センサ部の出力と、前記第２の駆動電圧印加工程において第２の駆動電圧が印加されているときの前記センサ部の出力とに基づいて、エアベースを補正する
   ことを特徴とするガス検出装置の制御方法。

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